Reichweitenverlängerer
Englisch: range extender
Eine kraftstoffgestützte Hilfsenergiequelle, die die Reichweite eines batterieelektrischen Fahrzeugs durch den Antrieb eines elektrischen Generators verlängert, der die Batterie des Fahrzeugs auflädt.
Range Extender: Bordgenerator für Batteriefahrzeuge
Ein Range Extender ist ein kleiner Verbrennungsmotor, der mit einem elektrischen Generator gekoppelt ist und in einem batterieelektrischen Fahrzeug (BEV) eingebaut wird, um bei Bedarf Strom zu erzeugen. Anders als bei einem Hybridfahrzeug treibt der Motor die Räder nicht direkt an; er speist nur den Generator, der entweder die Batterie lädt oder den Elektromotor mit Strom versorgt, wenn der Batterieladezustand unter einen programmierten Schwellenwert fällt. Diese Architektur wird manchmal als Serie-Hybrid oder Serie-Plug-in-Hybrid-Elektrofahrzeug (PHEV) bezeichnet.
Range Extender sind typischerweise kleine Motoren mit Hubraum von 0,5 bis 1,5 Litern, oft Ein- oder Zweizylinder, die mit Benzin, Diesel oder alternativen Kraftstoffen betrieben werden. Da der Motor vom Antriebsstrang entkoppelt ist und mit konstanter oder nahezu konstanter Drehzahl läuft, lässt er sich auf Kraftstoffeffizienz und Emissionen optimieren, nicht auf die dynamische Antwort, die ein konventionelles Auto braucht. Hersteller wie Rotax und General Motors haben eigens dafür ausgelegte Aggregate entwickelt.
Wann und warum der Motor läuft
Der Fahrer beginnt jede Fahrt normalerweise nur mit Batteriekraft. Der Range Extender schaltet sich automatisch oder manuell ein, wenn der Batterierest auf einen voreingestellten Wert fällt, üblicherweise 10 bis 20 Prozent der Kapazität, oder wenn der Fahrer mit unzureichender Ladung am Zielort rechnet. Im Betrieb gleicht die Generatorleistung die Leistungsanforderung des Motors und der Nebenaggregate ab, wodurch Kraftstoffverbrauch und Motorzyklen minimiert werden. Die Batterie puffert weiterhin die Leistung ab, glättet vorübergehende Spitzenwerte und ermöglicht es dem Motor, nicht bei sehr geringen Lasten zu laufen, wo der Wirkungsgrad zusammenbricht.
Der Vorteil ist psychologisch und praktisch: Reichweitenangst nimmt ab, weil ein Range Extender vielen Auslegungen zusätzliche 50 bis 150 Kilometer Ausdauer bringt, viel mehr als eine Ersatzbatterie mit sich zu führen. Für Flottenunternehmen und Pendler macht das BEVs praktikabel, ohne hochkapazitive Batterien zu brauchen, die Kosten, Gewicht und Ladezeit erhöhen. Der Kompromiss liegt in Komplexität, Wartung des Verbrennungsmotors sowie höheren Emissionen und Kraftstoffkosten bei langen Strecken.
Range Extender sind in Personenwagen heute weniger verbreitet, weil die Batterietechnik gereift ist und Serienmodelle 300+ km Reichweite aus einer Ladung erreichen. Sie bleiben aber relevant in bestimmten Nutzfahrzeugen, Lieferflotten und Regionen mit dünner Ladeinfrastruktur. Ein Range Extender unterscheidet sich von einem Plug-in-Hybrid (PHEV), der einen größeren Motor hat, der das Fahrzeug zusätzlich zum Laden der Batterie direkt antreiben kann.